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关键词:生态智能建筑;特征;技术形式
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01
随着经济不断的发展,人类生存面临着深刻的环境危机,时刻威胁着人类的生存与发展。在城市化的建设当中,降低能耗,保护环境,维护生态平衡已经成为建筑设计理念新的要求与特征。而在生态建筑理念基础上融入智能化的现代化的高科技手段也成为时代进步、科学技术日新月异的最新体现,这样的生态智能建筑具有深刻的内涵特征和现代化的技术手段的支持,所以,为了更详细的了解这种形式的建筑,我们就从这三个方面来对其进行分析研究。
一、生态智能建筑的内涵
生态智能建筑并不是简单意义上在生态建筑中运用高科技的手段就可以完成的,是在生态与经济有机结合良性循环体系下的,拥有着“绿色”环境标志与“智能”技术支持的新型的生态建筑系统。可以说,生态智能建筑就像是一个被赋予了生命的建筑,它是在现代化的科技手段的支持下,拥有网络信息技术、优化集成,并且突出智能、可调节的重要特性,能够与环境有机融合的建筑物,它最突出的特点就是在精密合理的设计下,拥有一个有序的循环系统,在建筑内外空间以及能源的利用上,都体现出节能环保、高效无污染、健康舒适的特点,达到一种生态的平衡。而这样的生态智能建筑实质上体现一种“天人合一”的中国古代朴素的生态观念,目的在于达到建筑与人、环境的有机统一,使建筑冲破传统“物质”的限制,被赋予新的精神层面的需求。不过,真正意义上的生态智能建筑限于人类现有的经济、技术水平在现实中并不能够别建设出来,它还是一种理论意识上面的存在物。而现在一些被标榜为生态智能化的建筑实质上尚未达到真正的生态智能建筑的内涵与标准,不过,随着人类经济、科技的发展,相信在不久的将来就会将这样的生态智能建筑真正的建设出来。
二、生态智能建筑的主要特征
生态智能建筑这样的建筑观念在提出的时候就是有效结合了绿色生态建筑与智能建筑两种建筑理念,目的就是为了在不断提高居住环境的舒适性、安全性、健康性的前提下,提高建筑自身资源的利用率,减少环境污染,实行可持续发展的理念。它主要的特征包含有双重性,具体概括出来有:
首先,具有强烈的生态性。生态智能建筑其实就是生态建筑的一种发展延伸,其最主要的特征就是强调建筑的生态性,将建筑形成一个有效循环的生态系统,建筑内外的系统运转都像自然生态环境一样,秩序井然,而且尽量达到无污染、高效低耗,保持建筑与自然的生态平衡,不会对环境造成重大伤害,确保人与自然和谐相处。
其次,具有先进的智能化技术支持。生态智能建筑是一个与时代接轨的建筑理念,并不是为了生态环境而完全否定科学技术的功效,让人类生活倒退去保证自然环境,它是在有效利用科学技术的基础上实现更高效生态平衡的理念。而他的智能化主要体现在建筑内部其实是一个网络信息化覆盖、高科技控制技术手段的集成,保证人类生活环境的舒适与环保。
第三,具有可持续性。因为生态智能建筑发展的主题就是为了合理利用和节约资源与能源,保护环境,维护生态平衡,它的出发点就是可持续发展观。所以,生态智能建筑在建设的时候,无论是采用怎样的高科技手段,都是在不断的降低能耗,维护与生态环境的平衡,比如采用太阳能等技术手段,就是为了在建筑内部运行中,提高能源的利用效率,降低对自然的破坏,延长建筑物的使用寿命等,这些都体现出可持续发展的观念。
第四,多学科、多目标的综合。就像之前所说,生态智能建筑是有机的结合了生态建筑与智能建筑双重的建筑理念,所以在建设的过程中势必会涉及到很多学科,比如生态环境学科、建筑学科、经济管理、科学技术、法律等等。而建设的目标也是多重优化,参考各种相关因素,将技术、经济、生态环境、管理等都融合到一起形成一个大的系统,来进行整体优化,实现和谐、健康、可持续的发展理念。
三、生态智能建筑的主要技术形式
随着社会科技的不断发展,生态智能建筑所运用到的技术已经涉及的越来越多,基本上都是为了降低能耗,保护环境,创建更加舒适健康的生存环境。而目前生态智能建筑技术水平最高的地区还是欧洲,也有一些比较成功的案例值得我们学习,所采用的关键技术主要包含有:纳米技术、光电转换技术、光学纤维技术。不过随着时代不断的进步,新技术、新材料越来越多的被应用到生态智能建筑的建设中去,而为了更加形象生动的对这些技术进行简要的解析,我们就举例来进行说明。
首先,维多利亚保险公司总部大楼,位于德国杜塞尔多夫市。它在建设的过程中有效的结合了生态环境保护与科学技术,初步完成了生态智能建筑的主要标准。而它所采用的技术手段形成了一套基本成熟并且十分可靠的技术系统,主要技术手段体现在建筑的智能化玻璃幕墙和置换式的新风系统上面。它的智能化玻璃幕墙主要是采用双层玻璃墙,并且在设计的过程中,为了安全因素,所用的玻璃是特制的,对雷达波的反射作用可以有效降低;而置换式的新风系统则是在形式设置与材料上面下了双重功夫,完全符合保护环境,维持生态平衡的可持续发展观,对之后的生态智能建筑有着很好的启发作用。
其次,在国内深圳市的蓝牙水晶也是现阶段生态智能建筑的主要代表建筑之一。在建设的过程中充分考虑了当地日照遮挡、建筑容积率等相关问题,并将生态节能放到了设计环节中重要的部分,采用了十种生态智能的高科技技术手段来维护建筑的高质量。其中,涉及到光电转换技术与光学纤维技术的技术系统有:高效太阳能光伏发电系统、智能采光照明系统、隐蔽式外窗遮阳百叶以及第三代窗箱式装配玻璃幕墙等等。
总而言之,在进入21世纪以来,由于经济、科技不断的发展,人类对建筑的要求也越来越高,需要考虑更多的因素,开始逐渐将现代化的科学技术手段运用到建筑建设中去,体现出节能高效、舒适健康的智能生态化的时代特点,而集成了生态环境保护与高科技手段创设出来的生态智能建筑理念开始成为人们建筑设计未来前进的方向,这是可持续发展战略下的建筑发展的必由之路。
参考文献:
然而对于一个现代城市而言,更多的建筑正在趋于平庸,类似火柴盒一般的设计,迅速地在摊平着一个城市的面积,一环又一环,毫无新意。千城一面?当然,城市的发展在迅速“大饼化”的同时,寸土寸金的地价也在让建筑向着地上和地下两个维度发展,所以就有了摩天大楼、建筑综合体、地下环廊这些建筑形态。区别于火柴盒,因为高、大、异形,它们往往被冠以城市的地标,成为一个现代城市最流行的IN语。
无论是历史陈迹,还是流行IN语,有一点相同的是,建筑中贮存的人文精神从未消失。只不过对于陈迹,它的表现形式为手工的刀石斧凿,雕梁画栋;而对于现代建筑而言,机械化、智能化的便捷、畅达、互联感知则是新的表现。这一点,在智能建筑概念兴起后,得到了业内更多的认同。
就智能建筑的内涵而言,BIM/物联网/新材料的应用,在继综合布线、安防、强弱电之后,成为新的关注点。BIM的应用,让建筑业进入到全生命周期管理时代,而物联网技术的引入则提高了建筑本身的智能化水平……
《2013-2017年中国智能建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》显示,我国建筑业产值的持续增长推动了建筑智能化行业的发展,智能建筑行业市场在2005年首次突破200亿元之后,也以每年20%以上的增长态势发展,2012年市场规模达到861亿元。和世界其他国家相比,2012年我国新建建筑中智能建筑的比例仅为26%左右,远低于美国的70%、日本的60%。这意味着我国智能建筑行业仍处于快速发展期,随着技术的不断进步和市场领域的延伸,未来几年智能建筑市场前景仍然巨大。
对于智能建筑行业的快速发展原因,中国智能建筑行业协会会长黄久松表示,可以从内、外因两个角度来总结。究其内因,智能建筑是随着人类对建筑内外信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性的要求产生的。智能建筑及节能行业强调用户体验,具有内生发展动力。建筑智能化提高客户工作效率,提升建筑适用性,降低使用成本,已经成为发展趋势。
随着中国经济的迅速发展和人民生活水平的迅速提高,人民对所居住的房子提出了更高的要求,于是“智能建筑”将成为未来城市建筑发展的主流;另一方面,“智能建筑”以及住宅小区的“智能化”也是社会信息化的必然趋势,把当代科学技术应用于住宅产业,旨在改善住宅功能,优化居住环境,提高居民的生活质量,真正实现建筑行业绿色环保和可持续发展的要求。计算机技术、现代通信技术、自动化控制技术等技术的迅速发展,为“智能建筑”的实现提供了必要的技术支持,特别是地理信息系统(GIS)的高速发展和地理信息系统软件社会化程度的日益提高,提高了智能建筑的系统管理功能。智能小区是智能建筑基础上扩展和延伸出来的,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个高效、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。为适应我国加快住宅建设发展,增强住宅建设的科技含量的要求,实现真正智能、绿色环保的要求,需要从开始的设计规划到最后的房屋装饰都需要地理信息系统这,主要从事地理信息系统,计算机辅助设计,勘测设计一体化以及智能交通系统教学与研究。一强大的工具。
地理信息系统,从上世纪到现在已有四十余年的发展史,简称GIS(GeographInformationSystem),是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的边缘学科,是指由计算机软硬件系统、地理数据和用户组成的,通过对相关数据进行采集、存储、检索、操作、分析和建模,生成并输出各种地理信息,从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府各部门行政管理提供新的知识,为工程设计、规划、管理决策等服务。简言之,就是把对象的空间属性与它的空间位置联系起来进行空间查询和分析,从而实现资源的有效管理和配置。WebGIS即通常所说的万维网GIS,是GIS技术与万维网技术的有机结合,是Internet或In-tranet的环境下的一种传输、存储、处理、分析、显示与应用地理空间信息的地理信息系统,他使得GIS的各项功能不在局限于单机和局部的计算机网络,而是扩展到更加广阔的范围。目前智能建筑行业的专家和技术人员、研究人员充分认识的GIS特别是WebGIS的强大功能,纷纷将GIS应用于智能建筑的各个方面,采用GIS新技术和新方法来研究和管理城市建筑行业的某一方面已经形成共识,如用于办公自动化、物业管理、建筑社保自动化管理系统等问题,但是用WebGIS把相关的功能进行整合和集成,形成基于WebGIS的智能建筑管理信息系统却是一个崭新的课题。通过网络GIS把智能建筑的相关功能整合在一起将大大提高其管理的效率,降低相关成本,提高分析模拟能力,具有传统方法无法比拟的优越性!
2目前研究动态和存在问题随着国家对智能建筑的重视,我国的智能建筑行业取得了很大的发展,如自从1997年10月国家建设部颁布了我国智能建筑领域的第一个法规性文件,即建设部建设[1997]290号文《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》之后,实行了市场准入制度,出台了中国《智能建筑设计标准》国标,我国智能建筑的发展已走上规范有序的轨道。
2.1智能建筑目前的研究动态智能化是一种拟人化的称呼,它不是智能化系统的简单堆砌,也不是意味着生活的“自动化”,更不是最新、最先进系统及产品的试验场。具体地说,“智能化”在住宅小区中主要是体现在以下三个方面:(1)提供方便、快捷、经济的信息通信服务:应用计算机网络技术和通信技术,建立小区内的高速数据通信网络,适应信息时代人们多样化的信息通信需要。(2)创造安全、舒适的居住环境:应用现代安全防范技术,建立小区必要的安全防范体系,同时综合应用各种现代技术手段,营造一个安全舒适的“居住”环境。(3)建立高效、科学、便利的物业管理体系:应用计算机网络技术、软件技术、现代控制技术和IC卡等技术建立网络化''''智能化的物业管理系统。
2.2目前智能建筑中存在的问题要真正实现智能建筑以及智能小区的要求以及符合WTO的规则和相关的国际标准,要真正全面提高我国智能化建筑技术发展管理的总体水平,还存在很多问题。(1)小区“智能建筑”的设计不科学“智能建筑”应该根据小区的特定条件,包括小区的规模和档次、配套设施、建筑布局、用户对象和投资情况等因素综合考虑,从实际出发,适度超前,以实用为目的,选择适合小区实际需要的系统和功能,即“量体裁衣”。但目前有些小区的“智能建筑”整体设计不科学。(2)智能建筑的施工不够规范“智能建筑”不仅仅是科学的设计,规范的施工同样重要,规范的实施包括确定合适的集成商及供货商,制定分步实施步骤,规范的施工组织计划和安装、调试、试运行、测试、验收程序等。(3)“智能建筑”的规范化和智能化管理得不到保证小区或建筑的智能化不仅应当是设计、施工、控制的智能化,更多的应当是交付使用后长期管理和服务的智能化。例如,小区的管道出现破损需要迅速的找到发生破坏的管道进行更换;小区的网络发生故障也应当迅速的找到发生故障的区域等等。总之,智能建筑是系统工程,从智能化设计开始,经过建筑单位的土建施工、土建施工竣工后电气化施工、然后是小区的管道、信息网络的铺设、最后交付使用后小区的智能化管理和服务等都是独立的施工与管理,缺少对系统相关数据的统一管理是目前“智能建筑”中存在的最大问题。
2.3解决方案针对前面提到目前在智能建筑和智能小区开发中存在的问题,我们可以通过开发基于网络GIS开发智能建筑管理信息系统来有效解决这些问题:其一,地理信息系统通过对空间数据和属性数据通过建立地理空间数据库来统一管理相关数据和元数据,这样所有的数据都来自规范的地理空间数据库,使数据正确有效,规范管理;其二,由于相关的工程图纸和设计施工图纸一般是AutoCAD绘制的设计图,这些矢量数据可以通过相关的GIS软件进行转化成GIS中容易使用的栅格数据和矢量数据,便于进行GIS的相关运算,如:路径分析、地址匹配、拓扑叠加等等;其三,基于网络地理信息系统(WebGIS)开发的智能建筑管理信息系统使对信息的管理不仅涉及一栋建筑,它可以覆盖整个小区甚至可以成为城市管理信息系统的一部分,为城市规划、交通规划等提供必要的数据和信息;其四,基于网络地理信息系统(WebGIS)开发的智能建筑管理信息系统使业主可以通过客户端与物业进行信息交换,物业公司可以通过系统来受理业主提出的服务要求,也可以通过系统查询数据及时提供服务。
2.4实施方案的软硬件设施硬件:小区局域网、配置良好的电脑。软件:MapInfo、AutoCAD、SQLserver2000、MapX5.0等专业软件。操作系统:WindowsXP;相关网络协议。资料和数据:建筑相关工程图和设计图以及其它各类图纸资料等。现有的硬件配置与软件条件能基本满足设计系统开发的需要。
3基于WebGIS开发的智能建筑管理信息系统
3.1系统的总体架构根据信息平台的一般架构,结合考虑“智能建筑”的具体要求,一般来说系统可采用三层体系结构:(1)客户端。指的是信息平台的用户主体,包括设计单位、施工单位、物业公司、业主以及政府相关部门等。具体的服务对象由系统的建设者决定。(2)应用服务层。基于网络地理信息系统(WebGIS)开发的智能建筑管理信息系统运用GIS软件功能对设计图纸进行转化,将这些原始数据以规定的格式返回,再通过对数据进行分类、抽取、挖掘和融合等处理来满足不同时期不同用户的需求。(3)数据管理层。数据管理层也即服务器端,存储系统所需的基础数据,提供平台与各子系统之间的信息接口。
3.2系统设计方案通过阅读各种资料和文献,提出如下设计方案:基于网络地理信息系统(WebGIS)的智能建筑管理信息系统是一个应用地理信息系统,它的开发是根据建筑的各种数据都和其地理位置具有很大关系,因此把GIS应用于智能建筑是明智之举,也是必须的。另外,由于智能建筑从开始设计到土建施工、电气化施工等涉及很多单位,一个单位也可能涉及好多的建筑工程数据和图纸,同时,这些数据经过不同单位的使用,数据发生了较大的变化,精度和准确性都有所降低,因此采用网络地理信息系统来实现对“智能建筑”相关元数据的管理就是大势所趋!本系统主要分为如下几个模块:(1)智能建筑综合布线设计模块;(2)智能建筑土建设计、施工、管理模块;(3)智能建筑的电气化施工管理模块;(4)智能建筑的小区物业管理模块;以上模块充分利用地理信息系统强大的空间数据和矢量数据的管理功能,分析功能,查询功能等等,把分散的数据组成一个系统将更加方便管理,提高管理的效率。
3.3系统的开发思路基于网络地理信息系统(WebGIS)的“智能建筑管理信息系统”采用“从上到下”的设计,“从下到上”施工的方案进行开发,这样不仅可以更好的贯彻管理部门的目标、对象和战略,确定需要那些功能来保证目标的完成,从而划分相应的子系统,并进行相应的分析和设计;“从上到下”的优点是整体性、逻辑性强,为了弥补其应工作量太大而影响具体细节的考虑,因开发周期拉长影响系统的使用,增加开发费用的不足,采用“从下到上”的开发路线,可以边开发、边实施、边见效,这样更符合“智能建筑”的习惯和更能提高“智能建筑”效率。
【关键词】智能建筑;电气技术;应用
改革开放以来,我国经济取得了飞速的发展,人民生活得到了普遍的提高,科学技术日益进步,智能建筑开始逐渐涌现,一方面,其代表了这个时代的进步,另一方面,其也是社会发展的必然。同时,智能建筑的电气技术受到广大群众的欢迎,因为与传统建筑的电气技术相比,智能建筑中的电气设计具有较高的安全系数,具有良好的节能效果,因此分析智能建筑中电气技术的应用以及智能建筑目前所存在的问题具有一定的理论意义和实践意义。
一、基本概念概述
1.智能建筑
智能建筑提供给人们的是一个便利、高效以及舒适的建筑环境,其设计平台是建筑,与此同时,其兼备办公的自动化,兼备通信的自动化,兼备建筑设备的自动化,集合系统结构,管理以及服务之间的最优秀的组合。随着社会的不断进步,消耗各种能源的数量越来越大,然而,建筑业中所消耗的能源的数量是整个社会能源消耗中最多的。因此,智能建筑发展中的一个主要的特点便是节能。智能建筑只有能够保障人们的人身财产安全,才能让人们生活在比较合适的湿度的舒适的环境中,才能让人们生活在比较合适的温度的舒适的环境中。
2.智能建筑电气技术
建筑电气技术是一个具有很好的发展前途的技术。然而通过调查研究,我们发现建筑电气技术的一些内容已经不能满足时展的需求,但是与以前的内容相比,现代建筑电气技术内涵相对来说还是比较丰富的。
智能建筑的实现主要是通过建筑这个平台来进行的,但是,智能建筑中的弱电系统的线缆安全是以电气技术为依靠的,还有一些其他相关的设备也是以电气技术为依靠的,例如,抗干扰技术,防雷技术以及放谐波技术等等。
智能建筑中电气技术的作用是非常重要的,智能建筑的实现一般都是在建筑的平台上进行的,如果没有建筑平台,那么智能建筑就没有办法实施了。目前,很多品种都可以供建筑选择光源。通过调查研究,我们发现,现在的光源基本上都是朝着光色好的方向发展,朝着发光效率高的方向发展,朝着显色指数高的方向发展,与此同时,场致发光器也出现其发展的过程中。例如,火灾自动报警系统、有线电视系统、计算机网络系统以及安全方法系统等等,他们都是智能建筑内部的弱电系统,其很容易受到电火花的干扰,很容易受到雷电的干扰,很容易受到高次谐波的干扰等等。因此,接地、防雷以及滤波等技术要被改进,大量的保护设备则出现了,例如,SPD电涌保护器、漏电保护器以及剩余电流监视系统等等。这大大加强了建筑里的人身保护,也大大加强了建筑里的电气设备的保护,在一定程度上使得供电系统的安全性得到了提高。目前,我国出现了很多的智能建筑,智能建筑电气技术在国内达到了一定的领先水平。
二、电气技术在智能建筑中的应用
电梯系统是智能建筑中一个不可或缺的重要措施。电梯系统自身必须要有良好的性能,必须要有良好的自动化程度,只有这样,其才能服务于高层、超高层智能建筑。电梯系统的核心是计算,这又构成了一个可以对电梯设备进行监控的系统,与此同时,其也是建筑设备自动化系统的一个重要的组成部分。作为BAS中的一个子系统,BAS中央计算机控制该系统,BAS中央计算机也管理该系统,同时,整个BAS运行的协调也是由该系统进行的。但是,在实际运行的过程中,有时电梯往往会出现这样或者是那样的问题而不能够正常的运行,比如,电梯不能根据正常的指令正常运作,电梯在上升的时候会出现故障导致掉到底层等等,其实,导致这些故障的原因就是没有做功能性接地,因此,要保证电梯的正常运行,必须要做好电梯的功能性接地。
计算机的多媒体技术是数字视频监控报警系统中一项非常重要的技术。而报警所用的探头便是CCD摄像机。探头获取相关的视频信号,然后将所获取的视频信号经过光电转换,转换之后便向主机进行传输,然后运用主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,这样便会形成相应的图像,然后将其与背景图像进行分析,如果发现差异,那么就会立刻报警,全屏幕报警系统的一个最大的特点便是发生较少的漏报现象。然而,该系统的维护量和更换量是比较大的,就是光发射机的光端数据接口Rs422,但是,室外摄像机的防护罩配置的冷却风扇、电加热器、温度继电器可能经常会被烧毁。造成这种结果的主要原因是电力负荷频繁的变化,是电力负荷的频繁开关。此外,电磁铁的这个直流电源是通过三相可控整流来取得的,所以,电源线路里所存在的大量的奇次谐波已经超过了谐波电流的允许值,谐波会严重危害配电线路,危害设备安全。因此,智能化系统应该选用净化电源,这样能够有效的抑制谐波的产生,能够有效地抑制瞬流的产生,能够最大的改善每个功能,能够使电源的质量得到提高,从而使得整个智能化系统的安全得到保证。
三、智能建筑目前所存在的问题
目前,我国所拥有的智能建筑设计以及检验验收的标准还不完善,虽然在智能建筑的设计、施工、验收等方面起到了一定的积极作用,但是,还是缺少了其他的一些施工和验收的规范和标准,这对智能建筑的设计带来了一定的困难,对智能建筑的施工带来了一定的困难,对智能建筑的验收带来了一定的困难。
一般来讲,智能化设计由比较资深的设计院来承包设计,然后集成商进行招标施工。然而,集成商不能很好的运用设计院给他们创造的良好建筑环境,同时,他们对于整个智能建筑的设计程序不能很好地了解,他们也不能很好地配合相关专业,这就对智能建筑的施工造成了一定的困难,从而影响了智能建筑的顺利实施。
终上所述,在智能建筑的过程中会遇到很多难题,其所涉及的领域是非常广泛的,其难度也是比较大的,因此,不管是在建设智能建筑的过程中,还是在售后的管理上,都需要有很多有思想、有技术的高科技人才。同时,智能建筑往往需要各种类型的专家来共同参与,但是,目前我国还缺乏这方面的人才,这就需要我们要注重这方面人才的培养。此外,在建设智能建筑的过程中,我们还应该注意处理好环保问题。
参考文献:
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【关键词】 智能建筑;智能化集成系统;高科技;工程应用
Enhancement of intelligent building design and construction level
【Abstract】 An important sign of intelligent building integration system that is intelligent communications automation, building au-
tomation and office automation equipment, the three systems integration. The original buildings in the "weak" system level upgrade. This
higher level of intelligent building analysis of the problems.
【Key words】 Intelligent building; Intelligent integration system; High-tech; Engineering application
智能建筑是现代建筑业更新换代的必然产物,也是现代电子技术与人类古老行业的结合,是一项巨大的系统工程,也是现代社会进步的标志。一个国家拥有多少数量的智能建筑,及建筑物智能化程度的高低,显示出国民经济综合实力的表现。智能建筑将是以后建筑的主要潮流,但在现在还存在一些具体问题,阻碍着智能建筑的顺利发展,带来很大的经济损失及浪费,必须抓住发展机遇,从明确认识,完善政策,充分利用高新技术,提高专业人员技术素质,借鉴国内外成功经验,发展建设智能工程,寻求处理问题的方法措施。
1智能建筑是建筑物发展方向
智能建筑的重要标志是智能化集成系统,也就是通讯自动化,建筑设备自动化和办公自动化三个系统的集成。是原来建筑物中“弱电”系统水平的极大提升。这种提升使不少人在认识上产生了误区,许多业主及设计人员对智能建筑的功能,信息化产品了解较少,形成一种盲目的“智能热” ,造成智能建筑的规模和功能超出实际需要。事实上智能建筑属于高科技,投入也相对高,工程有一定难度,技术含量高风险也大。国家智能建筑专业委员会把智能建筑定义为:“智能建筑系利用系统集成方法,将智能型计算机,通信技术,信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要并且安全,高效,舒适,便利和灵活特点的建筑物”。对于高智能的建筑物未来发展,必须要有足够的认识深度,根据不同的需求发展需要的智能建筑。在我国的智能建筑,其智能化程度与当地的经济发展水平相适应,坚持既经济又实用为发展方向。设计中各种智能化系统存在的必要性能否满足建设者的需要,必须树立以人为本观念。
2完善适应的政策措施
智能建筑的发展将进入一个发展快车道,人们的传统观念及旧规程不能适应时代前进的需要。对于智能建筑专业的规范化,必须统一才能适应发展的要求。智能建筑开发突出的问题是缺乏规范和标准,开发商对参于建设的各方如设计,集成商及供货商没有更有效的监控措施,使用到工程的智能化设备在无检测,无规范标准情况下任其使用和随意验收,而交工后不能正常使用,造成智能建筑整体功能不完善,达不到智能化要求。现在国内智能化建筑市场还缺乏规范行为,需要从行政管理和技术措施上对智能建筑市场和质量进行有效的监管力度。智能建筑的发展必须符合中国政府发表的“中国21世纪议程”中提出的可持续发展战略的总方针。政府参于和指导规范智能建筑的管理极其关键,理顺现行建设体制,按市场规则引导和推动智能建筑的快速发展。具体操作上要建立健全智能建筑的管理体制,完善设计,施工,系统集成,工程监理单位的资质审批,严格制度审查及工程验收制度。制定相应的法规和管理办法,使得有法可依,有章可循,加大处罚,使我国智能建筑从小到大,从局部到整体形成一个优良体系。
3智能建筑一体化运作
智能化建筑技术不同于传统的技术领域,智能化建筑技术是新兴的高科技领域,技术发展并不完美,处于发展变化之中。因智能化建筑不是单一建筑或单一设备产品,而是多学科多个专业技术综合应用的整体建筑产品。其技术发展必须要多个行业,多个管理部门的协调共同发展。可见传统工程设计单位专业技术构成,己远远不能适应现时代建筑智能化系统工程设计的需要。智能建筑技术实现可持续发展的目标外,新兴的环保生态学,生物工程学,生物电子学,仿生学,新材料学等技术发展,正在渗透到建筑智能化多学科技术领域中,实现人类聚居环境的发展目标。智能建筑是随着信息时展起来的新技术,是集计算机,通信,自动控制,土建及装饰,水,电,暖通等专业融为一体的综合性学科。智能建筑技术必然要求建筑设计与其相适应,因此工程设计单位必须及时调整相应专业结构,更新加强智能化高新技术相关专业的技术力量。
4提高设计人员专业水平
智能建筑的设计与施工人员的素质总体水平急待提高。许多设计单位没有智能建筑化系统的设计资质,缺乏智能化专业设计人才,特别是建筑“弱电”人才,在智能设计与施工管理方面均存在严重不足。导致许多设计技术问题遗留给集成供应商或施工单位,造成智能化系统的质量低劣和先天不足。因此,智能建筑的管理者与使用者的素质也应全面提升。
5总结经验提高整体水平
智能建筑已经成为世界建筑发展的趋势。国外发达国家正在尝试运用高新技术建设智能型绿色建筑和生态建筑。现在发达国家智能建筑不仅在数量上大增,而且将智能建筑逐步从单体向区域化,城市化方向发展。探寻人类生存和生活聚居环境空间的可持续发展模式,已成为重要的国际技术发展趋势。据介绍美国智能大厦几万幢,而日本新建建筑中80%以上实现了智能化,还有一些大城市建设了智能化街区,智能化大楼群等。智能化建筑的发展带动了一批相关技术与产业的发展,如电子,计算机,自动化,电子技术等。智能建筑的领域中国内起步较晚,但经过建筑界人们的艰辛努力,与发达国家的差距正在缩小。现在我国的智能化建筑正在高速发展,特别是上海,北京,广州及深圳等发达城市,市场潜力十分巨大。值得注意的是,我国的智能建筑无论建设标准,还是质量方面不能与国外相比,只能算是准智能建筑。要充分利用当今的信息技术,加强国际间的交流合作,赶上国际先进水平,而不要重复别人走过的弯路。智能建筑虽然有明显的优势,但造价偏高,涉及多个高新技术和产品,国内从经济实力,技术应用及管理水平上与发达国家相比还是有大的差距。由于智能建筑领域发展很快,技术也在不断变化中,因此,对国外先进技术不宜以行政手段强制在某一技术或协议标准上,应采取优胜劣汰的市场经济中,使其符合国内实际需要。
6坚持可持续发展,建设智能化生活小区
社会己进入到信息时代,依赖科学技术创造舒适的生活空间。智能小区的提出是社会个信息化改变人们生活方式的重要体现。推行小区建设符合中国国情,既可节省土地又便于加强城市规划管理。综观国外智能建设小区发展,国内小区发展处于初期走步阶段。从实际使用角度出发,社区网络建设为未来真正的智能小区搭建基础平台。要建立智能化住宅的质量保证,加快物业管理的立法,形成基本完善的产业政策体系。建设好智能小区的关键要处理好两个方面问题: ①市场定位: 由于智能小区提供的是商品化住宅,是面向社会的各种人居住,小区与智能大厦相比,市场化特征更为突出。②经济适用性,智能小区的建设必须是经济适用,可靠安全,开放和可持续发展性,其中经济适用是关键的。人们需要可以承受的智能化建筑,没有实际应用的智能化建筑是人们所不被接受。
综上浅述,随着国民经济的发展和科技的进步,智能建筑会逐渐走向规范化和正规化,在质和量上有一个大的提升。智能化建筑这一高科技产物为建筑业开创了新的内涵,同时也使现代建筑业在领域的各个环节发挥人的聪明和创造力,为我国智能建筑事业的高速发展提供科学有序,规范健康的中国道路。
参考文献
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关键词:智能建筑;楼宇自动化;控制系统
中图分类号:F407文献标识码: A
在科技快速进步的今天,很多高科技手段都被运用到各行各业。在我国经济发展中占有重要地位的建筑业也利用了一些新型的科学技术,智能建筑中的楼宇自动化控制系统就是其中最重要的一部分。
一、定义
楼宇自动化系统又叫建筑设备自动化系统,它主要包括暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统。当代楼宇自动化系统就是运用比较先进的技术手段处理各部分传来的信息,实现对各系统设备的集中监控与管理的目的,从而使各子系统能够高效、有序的运行,给人提供一个高效、安全、舒适的生活和工作环境。
(上图为运用智能化系统的楼宇)
二、组成
楼宇自动化系统通常由暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统组成。根据我国行业标准,楼宇自动化系统又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。在通常情况下,各种子系统也被同时选入楼宇自动化系统中,也应与楼宇自动化系统监控中心建立通信联系以便灾情发生时,能够按照约定实现操作权转移,进行一体化的协调控制。
三、基本功能
楼宇自动化系统的主要目的是通过计算机技术实现对建筑内的各种机电设备的全面监控和集中管理,从而为建筑用户提供良好的生活与工作环境,方便建筑管理者进行管理,减少建筑物的能耗和减少管理费用。其基本功能包括:第一,对各种机电设备的运行状态进行监视控制,控制其起或停;第二,将各个设备传送的数据进行检测、收集,从而方便自动化系统管理者对其进行审查;第三,外界条件、环境因素、负载情况发生变化时,自动调节各种设备运行状态,以保证其始终处于最佳的运行状态;第四,自动监测各种意外、突发事件,并进行及时有效的处理;第五,协调控制、统一管理建筑物内的各种机电设备,使之有条不紊地运行;第六,自动计量建筑物内用户的水、电、气等费用,实现能源管理的自动化;第七,对设备的档案、运行报表和维修等进行管理。图一,图二、图三就是自动化系统的控制流程图。
图一
图二
图三
四、原理
楼宇自动化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,也称分布式控制系统(Distributedcontrol Systems)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC),完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。通过对中央控制系统的安装,可以更方便对楼宇各部分的管理发挥各个设备的优越性,提高设备利用率,优化设备的运行状态和时间,延长设备的使用寿命,降低能源消耗,降低维护人员的劳动强度和工时数量。安装于中央控制室的中央管理计算机还具有 CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能,能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点,保证设备在最佳状态下运行,最终降低了设备的运行成本。
五、发展前景
(一)应用现状
从我国楼宇自动化系统建设和应用的现状来看,我国智能建筑发展仍处于初始阶段,与国外相比,其应用水平相当低,系统的控制性能还没有得到优化,各系统接口处的系统还没有实现自动化操作,相比发展较快的城市,偏远地区对于楼宇自动化系统的运用率几乎为零,这表现在以下几个方面:
1.市场上流行的智能建筑楼控系统产品还是国外的一些著名品牌,我国的智能建筑楼控系统产品开发较少,没有占领智能建筑楼控系统的市场。除此之外,我国对空调系统的控制本质以及控制策略的研究深度不够,缺乏内涵。
2.随着经济的发展和技术的进步,我国有一些建筑引入了楼宇自动化控制系统技术 ,但只是实现了楼宇自控系统技术的应用的第一个层次,即只是简单地满足了人们对建筑物安全、舒适的要求。
3.控制性能没有得到完全优化。相关数据显示,我国楼宇自动化系统的控制精度只能达到±2%,且阀门极易反复振荡。如果阀门一旦产生反复的震荡,一方面会影响流体的运动,增加能耗,另一方面会造成执行机构与阀门的磨损,增加了设备维护的成本。
4.传感器不能准确地反映建筑物和设备的运行参数与状态。传感器是自控系统的首要设备,直接作用与被测对象,所以,传感器必须具有高准确性、高稳定性和高灵敏度。但事实上,我国楼宇自控系统中至少有10%或更多的传感器准确性不高。另外,部分传感器安装位置有偏差,使得测量精度降低。
5.检测手段不足。首先,在热源检测方面,对燃料没有相应的智能检测手段,如对锅炉的用气或用油的检测。其次,对于没有智能化系统的楼宇来说,对于空调耗能情况不能有效的进行掌握,因此,无法准确计量水系统的能耗;再次,楼宇自动化系统中没有接入智能仪表,不能测量出冷却塔的运行能耗;最后,一些供应商常常忽略对冷源离心机组的寻叶开度的监测。
6.缺乏能源管理,节能效果欠佳。尽管每个建筑楼控系统的投标书上都有节能管理的措施,但在实际运行中,没有一栋楼将节能管理措施落到实处。例如,锅炉没有在最佳效率区运行。在对锅炉使用过程中,每台锅炉都具有一个最佳的运行效率去,所以在锅炉运行过程中,运用智能化控制系统进行检测,可以保证锅炉在低耗状态下工作效率最高。锅炉处于超负荷区运行时也会增加不完全燃烧,超负荷区设备运行速度加快,对燃料的需求也相应增加 ,短时间内,燃料无法充分燃烧,效率降低。另外,几乎所有智能建筑的冷热源没有在最佳时机被起动或停止,过早启动或过晚停止冷热源都会导致能源的浪费。
(二)发展
智能建筑和知识经济是信息时代的重要标志,作为国家综合国力和技术水平的具体体现,其特点和优势明显。智能建筑是国际信息高速公路和智能化城市的网络节点,其所具有的作用、功能和效益,决定着我国智能化建筑的在世界的地位。智能建筑的发展将带动一批相关技术与产业的发展,如信息、电子、自动化、计算机、电力技术,等等。智能建筑在国内外的发展方兴未艾,前景广阔,世界各国竞相研究和开发智能建筑技术。
随着计算机技术发展,智能建筑的发展也已走过了20多年的历程。第一代的智能建筑一般由多个相对独立的自治子系统构成,互相之间没有联系,操作也相对独立;第二代智能建筑因为运用了网络系统,使整个楼宇各个设备都可以有效连接,从而能完成一些诸如远程控制、操作序列化、制定时间表等涉及多个子系统的操作任务。虽然,第一、二代智能建筑技术在很大程度上提高了楼宇控制操作的自动化水平,但基本上还不具备人类智能的特点,即系统基本上不具备推理、学习、适应等能力,因而,还不是真正意义上的智能建筑。
结束语:
智能建筑中的楼宇自动化控制系统的发展,一方面可以提高楼宇管理的工作效率,另一方面,这种技术的运用,在一定程度上也为我国的建筑业的发展提供了强劲的动力,使我国的智能化建筑能矗立于世界之林。
参考文献:
[1]赵起升,朱静孙,王平等.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J].华中科技大学学报(城市科学版),2013,20(3).
[2]于嵘.对智能建筑中的楼宇自动化系统分析[J].城市建设理论研究,2014(9).
[3]曾益保.智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析[J].科技视界,2014(28).
关键词:智能建筑建筑智能化系统集成项目管理建议
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
随着建筑智能化系统工程规模的扩大,技术的发展,对建筑智能化系统工程的项目管理越来越引起人们的关注。然而由于种种原因,这方面还存在着许多困难和问题,因而有必要对此进行探讨。
一、现代项目管理特点
1.项目管理科学化。现代项目管理吸收并使用了现代科学技术的最新成果,具体表现在:一是现代管理理论的应用。二是现代管理方法的应用,用于解决各种复杂的项目问题。三是管理手段现代化。目前以网络技术为主的项目管理软件已十分完善,应用于在工期、成本、资源等的计划、优化和控制,可大大提高项目管理效率。
2.项目管理社会化和专业化。社会的发展,项目数量越来越多,规模越来越大、越来越复杂,对项目的要求也越来越高,需要职业化的项目管理者的高水平的项目管理。
3.项目管理标准化和规范化。项目管理是一项技术性很强的十分复杂的工作,要符合社会化大生产的需要,必须标准化、规范化,这样才有通用性,才能专业化、社会化,才能提高管理水平和经济效益。
4.项目管理国际化。这主要是由于国际合作项目越来越多,例如国际工程、国际咨询和管理业务、国际投资、国际采购等。项目管理的国际化即按国际惯例管理项目。
二、建筑智能化系统工程项目管理
建筑智能化系统是指利用现代化数字系统、网络技术等来实现建筑楼宇的智能控制。虽然每幢智能建筑物的智能化程度根据使用需要、投资力度、经济效益、工作效率等因素而各不相同,但智能建筑追求的目标是共同的,主要是:共享信息资源;提高工作效率和提供舒适的工作环境;加强对建筑物及其设备的管理,减少管理人员和节约能源;使建筑物能适应环境变化和工作性质多样性及复杂性。
1.工程项目管理的基本目标。工程项目管理主要是对一个建设项目从概念到完成的全方位的计划、控制与协调,使项目得以在所要求的质量标准的基础上,在规定的时间内,在批准的费用预算内完成,以满足委托方的要求。
2.工程项目管理特征。工程项目管理的三大目标通常由项目任务书、技术设计和计划文件、合同文件具体定义。三者的均衡性和合理性不仅体现在项目总体上,而且体现在项目的各个单元,构成项目管理目标的基本逻辑关系。
3.工程项目管理内容。项目管理工作任务可分为:成本管理、进度管理、质量管理。
四、智能建筑的智能化系统建设
建筑物内的各种弱电系统不仅在技术上趋向于智能化,而且功能日益增强,规模逐步增大,在建筑物的功能与管理上起着重要作用。同时由于各类智能化系统不仅自身结构复杂,涉及专业多,实施技术难度高,而且各子系统之间有很强的相关性,无论是规划设计还是工程实施,都有大量的管理和协调工作。因此,将建筑智能化系统作为完整的建筑工程的一个部分进行施工和管理已成为近年来我国建筑市场中的现实。
1.基本程序。通过智能化系统工程实施的实践,笔者感到,如果按照合理的程序与规范的方式运作,就能有效地控制工程的建设质量、进度与投资,使得建成后的建筑智能化系统得到充分有效的使用,反之则可能花费巨资而收效甚微。智能化系统建设基本程序:用户需求与外部条件调研;智能化系统的方案设计与评审;智能化系统施工招标图设计与智能化系统技术规格书制定;招标确定智能化系统的设备供应商与工程承包商;智能化系统施工图深化设计;施工、调试;智能化系统管理人员培训;试运行;测试、验收;正式投运。
2.项目管理。智能化系统工程项目管理是包括整个项目的策划、设计、招投标、工程实施、合同执行等的完整的系统工程,涉及计算机、通讯、楼宇自控、图像处理等多个技术领域,同时也涉及工程项目实施的设计、招投标、分包、施工管理、安装、调试、验收、培训、保修等各个步骤,需要与业主、设计、土建施工、安装及设备制造各个分包商等相关各方进行联络和协调。
五、对智能化系统实施中的问题与建议
对于建筑智能化系统的工程,在我国现阶段通常是由业主自行管理。建筑智能化系统工程实施中存在着许多问题。
1.由于受人才、技术和管理的客观限制,使得我国智能化系统工程项目管理不可避免地存在一些问题和缺陷。
管理工作的好坏,一方面决定着行业的健康、有序发展和业主的切身利益,另一方面也决定了企业的经营效益、企业信誉乃至企业存亡的问题。从业主方面看,绝大多数业主缺乏相应的专业人才,对智能建筑技术、设备和系统等了解不深入,对智能系统的定位、功能需求心中无数。在实施时,由于投入不够或资金不到位,使系统开通率不高。对于如何从技术、商务上考虑选择合适的设备供货商、系统集成商缺乏经验,招标文件及签订的合同不严密,造成纠纷。对于工程中出现的设计及施工上的技术问题,从设计方面来看,大多数项目智能化弱电工程设计往往滞后于建筑、机电设计。设计院在设计施工图时,智能化系统设备尚未选型、订货,致使土建、机电设计图纸无法或没有照顾到智能系统。另外,由于智能化设备供应商施工图设计能力一般较弱,提交的图纸深度及规范性较差;又由于与土建、机电专业设计的配合协调不够,设计满足不了现场施工要求,有些甚至出现设计违反国家规范现象。再者,设备制造商利用合同功能描述中的不完善处有意识地在设计中采用成本较低、对系统功能或可靠性有所降低的设计方案。从施工方面看,由于弱电系统较多,且由业主分别分包给不同的设备制造商,施工界面交叉太多;而总包对各个弱电分包缺少制约,很难对其施工统筹协调安排,造成责任不清,施工现场管理混乱。另外,由于业主智能化系统设备到货较晚,而现场安装施工由于工程进度要求,早己根据经验完成了管线、接线盒的预埋,造成已预埋的与设备制造商要求的又有很多不相符合,需要返工和重新施工,影响了工期。
上述问题的存在说明没有合理的工程项目管理,很难得到优质满意的工程。
2.对智能化系统实施的建议
(1)加强领导和统一协调。相关单位应遵循智能化产业链运作的基本规律,制定相应的法规和行规,来规范和引导这个市场,使市场朝良性化的方向发展。这个产业链中有以下几个问题急需解决。
【关键词】智能建筑;项目管理
1 智能建筑的概论
所谓的智能建筑是以建筑为基点,兼有建筑所需的设备及网络通讯体系并实现办公自动化,是结合体系、结构、管理、服务及他们之间的组合优化以便向大家供给一个有效、方便、舒坦及安全的环境的建筑体系。
智能化建筑是一种以高科技为平台,结合人、环境、信息及其相互作用的办公环境系统。根据不同的用户的使用需求、综合考虑投资者和产生的经济利益及工程完成的效率等的不同导致了每座建筑物的智能化程度不同,但总的来说其根本目标是一致的,主要有以下几个方面:
(1)信息资源库的共享。
(2)实现对工作效率及工作环境的提高及改善。
(3)为了避免资源浪费及减少管理人员要加强对建筑物及其设备的管理。
(4)面对外界环境的变化,使建筑物要能适应复杂及多样的工作性质。
2 现代智能建筑的组成
现代化智能建筑主要包括以下三个部分:(1)Office Automation System, OAS(办公自动化系统);(2)Telecommunication System, TCS(通信系统);(3)Building Automation System, BAS(建筑物自动化系统);三大系统下又包含各自的子系统,且这三个体系并不是散落没有关系的而是一个综合性的整体。
2.1 建筑物自动化系统
所谓的建筑物自动化系统(BAS)又称为楼宇自动化控制系统。首先,它是对建筑物内的所有机电设施通过使用一些现代的传感技术及网络通讯技术来使其达到自动化。建筑物的采暖通风、给排水及电气等有关的设备属于BAS监控的范围,对机电设备进行检测、监控和控制,以确保各种设备可以稳定、安全、有效的运行,并达到节能和环保的管理要求。最后此系统应有对建筑物环境参数作出快速检测的功能。
2.2 通信系统
通信系统(Telecommunication System, TES)是用以完成信息传递过程的技术系统的总称,主要功能有语音通信、文字通信、图像及数据通信。
将程序控制用户的交换机(PABX)为中心的语音通讯网络以及建筑物内的计算机网络系统结合在一起,这些系统中设备通过配备新型的信息技术组成智能化建筑的核心地域。为了保障楼内住户语音、图像、数据等的传输即一切语音与数据的通信建立了通信体系,并且这个体系还需与楼外的公用电话网(PSTN)、卫星通讯网、因特网等远程数据通讯网连结以便达到信息交流的互通及资源的共享。
2.3 办公自动化系统
作为智能建筑基本要素之一的办公自动化系统(OSA),其应具有以下几个特点:首先,本系统应能通过收集、储存、处理及搜索等方法对来自建筑物内外的的各种信息并给以综合处理。其次,处理文字、识别板块、图像及图形的处理、信息的检索并对所得到的情报进行统计处理、计算机辅助设计、文件的管理、电子邮件及数据的交换、接待来访、电视会议及广播宣传等功能均是办公自动化体系所要提供的。最后,对于提供辅助决策功能并实现为办公事服务的从低级到高级的决策支持体系是对较为高级的办公自动化系统提出的要求。如,专用型的办公自动化体系可以对特定的业务进行处理,如酒店及物业管理、商业及金融管理、档案及图书管理、停车费及交通费等的管理等各方面的综合服务管理。
3 智能化建筑的特征
与传统建筑相比,智能化建筑有以下优势:
3.1 灵活多变,适应环境变化的能力强
其主要表现在以下两个方面,首先,可以适应变换的高度灵敏性是智能化建筑环境的主要特点,如建筑物内的房间设计为具有活动性的开间及板房。大房间可以隔成不同的小隔间,组成小隔间的小版块可以根据需要而灵活的变换。其次,为了适应用户的更换及其使用方式的变化、设备的位置变更及其性能变化等各种情况,管线设计应有适应变化的能力。
3.2 有较为强大的智能化功能
作为现代控制技术与建筑技术完美结合的智能建筑与普通建筑有个很大的区别,即拥有强大的智能化功能,如建筑及通讯自动化、设备及办公自动化等。
3.3 使设备等在最经济、最可靠的状态下运行,即能源利用率高。
举个例子说明,如采暖及排风系统采用焓值控制、设定值与间隔变换的自动控制、启动及停止的最优管理等使建筑物的能损大量下降,从而获得较大的经济利益。
3.4 内涵容量大,发展迅速
通过将各种新型技术及设备不断导入智能化建筑体系,如计算机及公共数据网络,使智能化建筑迅速发展且内涵容量提高。
3.5 施工工期较普通的长且任务复杂繁重,工程质量要求高
智能化体系施工的主要工作是设备的安装与调试,主要内容有以下几个方面,包括大系统下子系统的设备及控制体系的安装,各个系统的布线工作,各个系统完成后的试运行,中央控制体系的安装及调试等工作,这些工作内容繁重复杂且工期长、质量要求高。一般情况下,智能建筑所耗费的时间是总工期的一半,并且智能化系统所需的控制体系及设备所需要的技术及施工要求较高,各子系统间除了要与土建方密切合作之外还需它们之间的相互协作,如安装及调试的工作等。
3.6 设备投资的比例大于普通建筑
由于智能化建筑所需的设备要求较高,导致了智能化系统占总投资额的比例较大。
3.7 通过三个体统的密切协作而产生了许多新功能
(1)办公自动化系统与建筑物管理系统的密切联系,通过此可以获得建筑物的管理信息(通过办公自动化网络的计算机及工作站等)。如,使建筑物内空间的预约管理系统与排风及空调设施联合;把自动化的财务管理系统与建筑物管理系统收集到的信息联合起来。
(2)远程通讯系统与建筑物管理系统的合作,这个联合可以使用户通过在旁的如电话作为终端来变换温度及湿度、调试温度及湿度直到确认、资源的损耗量及通知设备的运行状态、紧急状况时的报警通知、照明及空调的使用及停止,还可以通过监视设备对几座建筑物进行监视以减少犯罪率的发生。
(3)办公自动化与远程通讯系统的配合,使独立存在的建筑物通过信息成为一个管理中枢。
4 智能建筑的智能化系统建设
由于技术条件等的不成熟且规模较小,因而在建筑智能化系统发展的初期其工程量较小,对整体工程的影响较小,如进度、费用及质量方面,导致其未引起足够的重视。随着时代的进步及人类要求的不断提高,通过引入计算机通讯设备等高新科技于传统的建筑行业,智能化建筑的概念逐步形成了,导致了传统建筑物内的各种较弱的体系日趋成熟且智能化、功能日益强大并于建筑物的管理等方面起着重要的作用。由于智能化系统自身结构复杂、涉及面较广,施工难度大,且在各子系统间的相关性较强,故在规划方面及工程的实施方面均有大量的协调及管理工作。因此,智能化系统建设在建筑工程上的发展已成为一个不可缺失的重要部分。
4.1 基本程序
智能化系统建设的基本程序:(1)外部条件的调研及对用户需求的考量;(2)对智能化体系建设方案的设计;(3)专家审批;(4)进行施工招标及智能化技术规格书的制定;(5)确定设备及工程的供应商;(6)施工图的最后审查;(7)施工调试阶段及培训管理人员;(8)试运行及验收阶段;(9)正式投入运行。
通过各个智能化系统建设的事例可以看出,若按照规范合理的程序进行施工运作就可以快速高效的控制智能化建设的质量并按规定时间完成进度,从而使建成后的建筑能得到有效的利用,否则将会斥巨资而成果较少。
4.2 项目管理
智能化系统工程的项目管理主要有以下几个内容:项目的策划及设计阶段、招标及投标阶段、工程的实施阶段等,其包含了通讯、管理控制、语言图像及计算机等多个技术领域,还涉及投标及招标过程中施工方面的内容,如设备的安装及调试、工程的验收、人员的培训及工程和设备的保修问题。这些工作需要与业主、设计及施工方、设备提供方等各个分包商共同协作和联络完成。其主要内容包括以下几个方面:对智能化工程需采取的项目功能的定位;设计需求及设计总体方案意见的编写;施工过程的技术定位;设备的选择;工程招标及投标等所需文件;各个分包商商业道德及资格证书的审查;对设备招标技术的审查;进行商务谈判及签订合同;除此之外还有执行合约及工程协调方面的内容,其主要包括以下内容:(1)总包商与设备供应商及设计院的关系;(2)分包商与总包商的关系;(3)总包商与土建方及装修方面的关系;(4)市政部门—电,水,气与总包商的关系;(5)城镇通信部门—电话电视局,数据处理部门与总包商的关系;(6)城市公共管理部门—消防局及公安局与总包商的等关系的工程管理,其主要内容包括:①详细审查设计及施工图;②对于总包商上提的施工管理计划及施工组织的设计进行审查和批准;③在与分包商及设备供应商签订合约时要严密监督;④在设备及施工材料进行交货验收时要严密监督;⑤在安装及调试设备时进行监控并注重系统的联调;⑥当施工过程中出现技术问题时要及时解决,必要时审查并批准设计的并更以便及时发现并解决设计及施工方面出现的问题;⑦随时监控施工的进程及质量;⑧施工完成后对设备及系统进行调试验收及试运行;⑨正式验收系统并签发验收合格证书,收集并整理竣工图、竣工文件等各方面的系统软件。
5 我国智能化建筑存在的问题及发展趋势
目前,我国通常是由业主自行管理建筑智能化系统的工程。例如,对于建筑智能化系统功能的定位及招标文件的制定,按业主的要求由设计院制作和提出初步设计方案及相关图纸,对系统设备及工程招标、评标、设备供货商和工程承包商的选择均是由业主来完成的;供货安装调试由弱电设备供货商完成,详细的设计图纸也是由设备供货商向设计院提供的;供现场安装施工用的较正式的施工管线图由设计院提供;由工程总包负责协调管理现场的安装施工。
5.1 我国现阶段建筑智能化系统项目管理存在的问题
智能化建筑包括许多高新技术及其产业,有着比较广泛的适用范围,在其发展中不可避免地存在着许多问题和缺陷,主要包括以下几个方面
(1)目前由业主提出功能需求, 通常情况下由设计院负责设计, 由系统集成商来完成智能化的深化设计与具体的实施细则,几个方面不能联系起来,存在普遍的不协调甚至脱节现象,在工程建成之后,导致系统运行不能达到预期的目标。
(2)由于缺乏相应的配套标准规范和技术法规,在工程的规划、设计、管理、质量监督、施工、竣工验收等环节会出现许多问题。
(3)技术产品方面,从智能化建筑技术的研究到智能建筑产品的开发,缺乏必要的引导、协调和支持。缺乏具有自主知识产权的智能建筑硬件和软件产品。
(4)在工程咨询与管理、工程技术与产品评估方面存在着技术服务不足的问题。
(5)一些“重建设轻管理”的现象广泛存在。由于缺乏相应的政策、管理规范和服务体系,掌握智能化系统技术的人才很少,出现问题很难及时解决。智能化系统建成后,对日常的管理和维护不重视,尤其是对在建设时就应当予以重视的问题放任自流。
(6)此外,对于生态和环境保护方面重视不够,出现许多环境问题。
5.2 智能化建筑未来发展趋势
为了适应信息时代,信息技术的快速发展和人们对建筑物的高效化以及多功能化的要求,智能化建筑应运而生,虽然智能化建筑起步很晚,但是它有着广泛的应用前景。一方面,它能够为人们提供安全,舒适,节能,高效的工作和生活空间,另一方面,运用现代高新技术可以把有限的资金和建筑空间进行综合的开发利用,这样既能保护环境和有限的资源,又能节省建筑运行费用。建筑智能化项目建设管理发展趋势包括以下七个方面:
(1)对智能建筑建设的方法论更加重视。智能大厦的设计和建设是一项系统工程,需要创立一套完整的方法论。系统工程开发方法可以应用到智能大厦当中去,比如说系统设计、系统分析、系统实施、安装调度以及在此过程中的支持环境等。
(2)开放式智能化建筑结构的建立。智能建筑是一不断发展的体系,在一个智能建筑的生命周期中,建筑结构最长的生命周期是50年。一般的硬件和软件设备的生命周期是5-10年,而办公自动化系统的生命周期只有3-5年。如果将开放式系统应用于智能大厦系统,它就能持续不断的吸收和引进新的技术,及时更换旧的设备,从而使整个智能大厦设施运行得更加完美。因此, 引起了国内外专家对智能化建筑工程研究的广泛关注,为了保证智能化技术在建筑中的安全使用和正常运行,提高智能化设备的工作效率,专家认为这些研究具有十分重要的意义。
(3)从文本文件和声音文件的传送到静止和动态图片的传送,多媒体技术已经被广泛的采用,此外,通信技术与多媒体技术的结合,形成了多媒体通信。同时多媒体人机接口(多媒体终端)的设计、开发和应用也在紧锣密鼓的进行中。
(4)网络将具有不同功能的智能大厦联系在一起,形成了智能化楼群,甚至是智能化街区、智能化城市等。目前互联网的迅速发展使这种趋势成为可能。
(5)用于智能建筑的软件和协议的建立。智能大厦是一个广泛的电讯环境的体现。在这个环境里一个主干网与大量的子网联系在一起,而且设备运行参数范围大。这就是说,所有的事情都必须包括在网络协议内。此外,我们还有许多外部的网络协议与智能大厦网络接口。
(6)一些学科的兴起,比如说仿生学、生物气候学、生物电子学、环保生态学、生物工程学、新材料学等等学科的发展,都慢慢地渗透到建筑智能化多学科多技术领域中, 人类聚居环境的可持续发展目标才得以实现。
(7)由于不同交叉学科的综合导致新的行业和新的产业不断发展和壮大,建筑智能化的发展促进了社会经济发展。
6 结语
智能建筑是全球建筑行业发展的一个热点。虽然建筑智能化建设在我国才刚刚起步,但其发展潜力是非常大的。虽然智能化建筑工程项目的产业化、标准化、规范化运行水平还较低,许多工程的智能化程度并不高,智能化建筑的安装、管理和实施过程中存在的问题还很多,因此我国广大建筑业从业人员的还需要一起努力,加强智能化建筑理论和方法的研究,提高智能化系统工程项目的管理水平,为我国建筑智能化发展做出贡献。
参考文献:
[1]黄春辉.智能化建筑的建设项目管理研究[D].中南大学,2006.
关键词:建筑智能化;项目管理;前期策划
Abstract: this article is the intelligent building project management in the preliminary planning pointed out that must be prepared to project feasibility studies, technical scheme comparison and scheme of the decision-making techniques, and a detailed research, and has strong innovative and guidance, for reference.
Keywords: building intelligent; Project management; Preliminary planning
中图分类号:TU71 文献标识码:A文章编号:
建筑智能化在我国仍处于起步阶段,其前期策划与论证,特别是技术方面是否完善,对整个项目的成败占有非常重要的地位。
一、项目可行性研究
可行性研究是在投资决策之前,对拟议项目进行全面技术经济分析论证的科学方法,也是投资前期工作的重要内容,是投资建设程序的重要环节。在投资项目管理中,可行性研究是指在项目投资决策之前,调查、研究与拟建项目有关的自然、社会、经济、技术资料、分析、比较可能的投资建设方案,预测、评价项目建成后的社会经济效益,并在此基础上,综合论证项目投资建设的必要性,财务上的盈利性和经济上的合理性,技术上的先进性和适用性以及建设条件的可能性和可行性,从而为投资决策提供科学依据的工作。可行性研究的内容因各类项目的建设用途不同,各有差异,应根据项目的各自特点来决定。
建筑智能化项目的可行性研究内容除满足一般建筑项目可行性研究内容以外,还具有其特殊部分。智能化建筑投资费用巨大,折旧年限又很快,其经济效益的分析具有自身的特殊要求;智能化建筑具有强大的智能化功能、内涵容量大,灵活性大,适应变化能力强,能源利用率高,能够满足的功能需求多样,这些功能需求由业主提出,设计由设计院负责,而智能化的深化设计与具体实施由系统集成商来完成,因而智能化建筑的论证、设计技术上普遍存在不协调甚至脱节,以致工程建成后,系统运行不能达到预期的目标。因而功能化建筑的可行性分析在技术方案论证、经济效益论证上必须解决上述独特的问题。
二、技术方案论证
2.1技术方案论证的内容
运用系统工程的观点,智能建筑是将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,给人们提供一个投资合理,具有高效、舒适、安全、便捷的生活工作环境的建筑空间。其中在智能建筑功能子系统设计中,主要考虑以下几个方面:
(1)安全性方面:包括防盗报警系统、出入口控制系统、闭路电视监视系统、保安巡视管理系统、电梯安全与运行控制系统、周边防范系统、火灾报警系统、消防系统、应急照明系统、应急广播系统、应急呼叫系统等。
(2)舒适性方面:包括空调通风系统、供热系统、给排水系统、电力供应系
统、闭路电视系统、多媒体音响系统、智能卡系统、停车场管理系统与体育、娱乐管理系统等。
(3)便捷性方面:包括办公自动化系统、通信自动化系统、计算机网络系统、结构化综合布线系统、商业服务系统、饮食服务系统、酒店管理系统等。上述三方面可根据拥有者的需求、投资力度等因素进行适当裁剪,构建一个实用、高效的智能建筑。智能建筑系统的功能设计本质上就是一个系统集成设计,把大厦楼宇自动化系统、通信网络系统、办公自动化系统和分离的设备、功能、信息等综合集成到一个相互关联、统一、协调的系统中,充分发挥网络化技术的作用和潜力。
2.2智能化建筑技术方案评价需要考虑的重点问题
1.设备
智能化建筑由于大量使用计算机、网络通信设备以及其它各种自动化高技术设施,因而对供电、配线、空调、一照明、防火、楼层负重以及其它建筑环境等提出了一系列不同于常规建筑的新要求,如必须显著增加电缆管线等的空间,对建筑物的整体格局、平面设计、结构强度、墙体选材、管线走向等都必须有全新的考虑。一般在设计时应满足安装设备的要求如下:
(l)在建筑物内设广播电视室、建筑物自动化系统控制室、办公自动化系统控制室和电话站;
(2)安排各种竖井,用于装设建筑和办公自动化、消防保安和通讯系统(可视具体情况分开或合并设立);
(3)底层设消防中心和保安室;
(4)办公室应采用架空地板布线或在地毯下布扁平电缆线;
(5)屋顶装设天线设备。
2.设计
智能化建筑从设计人员的专业分工来看,有以下几个专业:
(l)建筑专业
按照工艺布置条件,设计建筑自动化系统控制室、消防中心、保安室、广播电视室、电话站、通讯竖井、办公自动化及建筑自动化竖井、消防保安竖井;
(2)结构专业
按照工艺布置条件,设计建筑物及其构件并预留孔洞和预埋件;
(3)给水排水专业
提供给水排水专业系统设备的测量控制点参数及其要求,与其衔接的设备及其信号,设备操作程序;
(4)暖通空调专业
提供暖通空调专业系统设备的测量控制点参数及其要求。向其他专业提供出设计配合要求。
对建筑专业而言,由于智能建筑的特殊性,因而要求注重“建筑环境的舒适性,结构的通融性以及空间的开创性”。智能建筑是一种人、信息与环境三者相结合的系统在设计时尤其不能忽视环境的舒适性。在信息化社会中办公室的工作已经从日常的事物处理向创造性的智力劳动发展,办公大楼就是生产和使用信息的场所,因此应设法保证室内温度、湿度、照明、色彩以及声音等环境条件的质量。一般智能办公大楼里的工作人员往往频繁使用电脑,工作节奏快,容易造成情绪紧张、听觉疲劳以及心理上的孤独感。国外有的建筑师采用沿外墙设置通廊或每层设立一个休闲小花园,便于工作人员小憩。这类休闲空间有丰富的自然绿化、充足的阳光、高雅的气氛,在这种舒适的环境内办公可以明显提高工作质量与效率,使人处于最佳的工作状态。智能办公大楼中的休闲空间往往还起到“交流空间”、“媒介空间”的作用,即它的作用不仅仅是单纯的放松,而是起到与同仁接触交流中触发创造性思维的作用。另外,由于办公室使用办公自动化设备多,工作人员人均所占面积要高于普通的办公大楼,国外一般以每人占8-10m2为设计参数。为了便于安装双层地板及顶棚走线,层高一般在4m左右,室内净高要求不小于2.6m。
3.系统
智能化建筑各系统为了完成建筑的智能化这一目标,需要在建筑物内建立起一个综合集成的网络系统。该系统应能将建筑物内的设备自控系统、通讯系统、商业管理系统、办公自动化系统,以及具有人工智能的智能卡系统、多媒体音像系统,集成为一体化的综合管理系统。
智能型建筑的系统集成系统一体化集成的目标原则应该是以网络集成、数据集成、软件界面集成、功能集成等一系列集成技术为基础,运用标准化、模块化以及系列化的开放性设计思想,以中央监控管理层、部门监控管理层和现场信息数据采集与控制层三层组成结构,通过系统一体化的公共高速通讯网络,采用统一的计算机操作平台和一致的软件界面环境,实现集中监视、控制和管理功能。由于一体化的集成系统对一个智能型建筑进行综合管理,因此它有以下几个方面的优越性:一是集成系统可以在一个中央监控室内对建筑物内的保安、消防、各类机电设备、照明、电梯等进行集中监视和控制,能切实做到“三位一体,集成管理”。这样一方面可以提高管理和服务的效率,以及节省人工成本;另一方面可以使建筑物内各方面的管理更趋现代化,同时可以进一步降低建筑物的运行和维护费用,提高建筑物的竞争力。二是由于集成系统采用全面综合设计,因此智能建筑的总体设计会得到全面的优化。它所配置的各个子系统的硬软件都不会重复,因此会节约一定的投资。三是集成系统由于采用统一的模块化硬件和软件结构,便于管理人员掌握操作技术和进行系统的保养维修。四是由于集成系统将各个子系统的管理集中到多个中央监控管理主机上,并采用统一的并行处理、分布计算机系统,可以实现多机并行运行,互为热备份,从而大大提高了智能建筑管理的容错能力和可靠性。
在智能化建筑技术方案评价里面,涉及到如此之多的系统、设备、元器件以及它们之间的集成,要进行合理的技术评价,评价方法和决策技术的选择就至关重要。
三、智能化建筑方案评价的决策技术
决策对未来的行为确定目标,并从两个以上的可行方案中选择一个合理方案的分析判断过程。决策是管理的过程的核心,是执行各种管理职能的基础。
由于智能化建筑技术方案的评价不涉及经济问题,不涉及概率问题,而只是关于技术的可行性和合理性,因此直接择优决策法、标准期望值法、最大可能性法、决策树法等决策方法并不适用于智能化建筑技术方案的评价。较合适的评价决策方法包括一下两种:
(l)专家分析―特尔斐法
特尔斐法是利用问题领城内的专家预测未来的方法。其一领域内的专家聚集在一起,各自独立地预测未来情况,随之而来的问题涉及事件发生的可能性,人们是否希望事件发生,及它的意义等。
(2)层次分析法
层次分析法从本质上讲是一种思维方式。它把复杂问题分解成各个组成因素,又将这些因素按支配关系分
组形成逐阶层次结构。通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性。然后综合决策者的判断,确定决策方案相对重要性的总的排序。整个过程体现了人的决策思维的基本特征,即分解、判断综合。AHP又是一种定量与定性相结合,将人的主观判断用数量形式表达和处理的方法。它改变了长期以来决策者与决策分析者之间难于沟通的状态。在大部分情况下,决策者可直接使用AHP进行决策,因而大大提高了决策的有效性、可靠性和可行性。
结语
建筑智能化是建筑发展的必然趋势。在建筑智能化项目管理中必须做好前期的策划,研究项目的可行性和技术方案,以促企业的快速健康发展,取得良好的效益。
参考文献: